Litio-burdin fosfatoaren bateriaren desabantailak
Material batek aplikatzeko eta garatzeko ahalmena duen ala ez, bere abantailez gain, materialak oinarrizko akatsak dituen ala ez da gakoa.
Gaur egun, litio-burdin fosfatoa oso aukeratzen da Txinan litio-ioizko baterien katodo-material gisa.Gobernuetako, ikerketa zientifikoko erakundeetako, enpresetako eta balore-enpresetako merkatu-analistak baikor daude material honi buruz eta litio-ioizko baterien garapen-norabidetzat hartzen dute.Arrazoien azterketaren arabera, bi puntu hauek daude batez ere: Lehenik eta behin, Estatu Batuetako ikerketa eta garapenaren norabidearen eragina dela eta, Estatu Batuetako Valence eta A123 enpresek litio burdin fosfatoa erabili zuten katodo material gisa. litio ioizko baterien.Bigarrenik, litio-ioizko bateriak potentziatzeko erabil daitezkeen tenperatura altuko ziklo eta biltegiratze errendimendu ona duten litio manganatozko materialak ez dira prestatu Txinan.Hala ere, litio-burdin fosfatoak baztertu ezin diren oinarrizko akatsak ere baditu, eta hauek honela laburbil daitezke:
1. Litio burdin fosfatoa prestatzeko sinterizazio prozesuan, baliteke burdin oxidoa burdina soil batera murriztea tenperatura altuko atmosfera murrizteko.Burdina, baterien substantzia tabuena, baterien mikrozirkuitu laburra eragin dezake.Hau da Japoniak material hori erabili ez izanaren arrazoi nagusia litio-ioizko baterien katodo-material gisa.
2. Litio burdin fosfatoak errendimendu-akats batzuk ditu, hala nola tamping-dentsitate baxua eta trinkotze-dentsitatea, litio-ioi bateriaren energia-dentsitate baxua ondorioz.Tenperatura baxuko errendimendua eskasa da, nahiz eta bere nano- eta karbono-estaldurak arazo hau konpontzen ez duen.Don Hillebrand doktoreak, Argonne National Laboratory-ko Energia Biltegiratze Sistema Zentroko zuzendariak, litio-burdin fosfatoaren bateriaren tenperatura baxuko errendimenduari buruz hitz egin zuenean, izugarria dela deskribatu zuen.Litio-burdin fosfatoko baterian egindako proben emaitzek erakutsi zuten litio-burdina fosfatoko bateriak ezin zituela ibilgailu elektrikoak gidatu tenperatura baxuan (0 ℃-tik behera).Fabrikatzaile batzuek litio-burdina fosfatoaren bateriaren edukiera atxikitzeko tasa tenperatura baxuan ona dela dioten arren, deskarga-korronte baxuaren eta deskarga-mozte-tentsio baxuaren baldintzapean dago.Kasu honetan, ekipamendua ezin da batere martxan jarri.
3. Materialen prestaketa kostua eta baterien fabrikazio kostua altuak dira, baterien errendimendua txikia eta koherentzia eskasa.Materialen propietate elektrokimikoak litio-burdin fosfatoaren nanokristalizazioaren eta karbono-estalduraren bidez hobetu diren arren, beste arazo batzuk ere sortu dira, hala nola, energia-dentsitatea murriztea, sintesi-kostua hobetzea, elektrodoen prozesatzeko errendimendu eskasa eta ingurumen gogorra. eskakizunak.Li, Fe eta P elementu kimikoak litio burdin fosfatoan oso aberatsak diren arren eta kostua baxua den arren, prestatutako litio burdin fosfatoaren produktuaren kostua ez da baxua.Hasierako ikerketa eta garapen kostuak kenduta ere, material honen prozesu kostuak gehi bateriak prestatzearen kostu handiagoak energia biltegiratze unitatearen azken kostua handiagoa izango du.
4. Produktuaren koherentzia eskasa.Gaur egun, Txinan litio-burdina fosfatoko material fabrikak ezin du arazo hau konpondu.Materiala prestatzearen ikuspegitik, litio burdin fosfatoaren sintesi erreakzioa erreakzio heterogeneo konplexua da, fosfato solidoa, burdin oxidoa eta litio gatza, karbono erantsia aitzindaria eta gas fase murriztea barne.Erreakzio prozesu konplexu honetan, zaila da erreakzioaren koherentzia ziurtatzea.
5. Jabetza intelektualaren gaiak.Gaur egun, litio burdin fosfatoaren oinarrizko patentea Estatu Batuetako Texasko Unibertsitatearena da, eta karbono estalitako patentea kanadarrek eskatzen dute.Oinarrizko bi patente hauek ezin dira alde batera utzi.Patenteen erregaliak kostuan sartzen badira, produktuaren kostua gehiago handituko da.
Horrez gain, I+G eta litio-ioizko baterien ekoizpenaren esperientziatik, Japonia litio-ioizko bateriak komertzializatzen dituen lehen herrialdea da, eta beti okupatu du goi mailako litio-ioizko bateriaren merkatua.Estatu Batuak oinarrizko ikerketa batzuetan liderra bada ere, orain arte ez dago litio ioizko bateria fabrikatzaile handirik.Hori dela eta, arrazoizkoagoa da Japoniak litio manganato aldatua aukeratzea potentzia motako litio ioi bateriaren katodo-material gisa.Estatu Batuetan ere, fabrikatzaileen erdiek litio-burdina fosfatoa eta litio manganatoa erabiltzen dituzte potentzia motako litio-ioietako baterien katodo-material gisa, eta gobernu federalak bi sistema horien ikerketa eta garapena ere onartzen du.Aurreko arazoak ikusita, litio-burdin fosfatoa zaila da energia berriko ibilgailuetan eta beste eremu batzuetan litio-ioizko baterien katodo-material gisa erabiltzea.Litio manganatoaren tenperatura altuko txirrindularitza eta biltegiratze errendimendu eskasaren arazoa konpontzen badugu, potentzial handia izango du litio-ioizko baterien aplikazioan, kostu baxuko eta tasa handiko errendimenduaren abantailekin.
Argitalpenaren ordua: 2022-10-19